虛擬技術論文大全11篇

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虛擬技術論文

篇(1)

(1)實驗課程的實驗內容比較陳舊,缺乏創新性和時代性,實驗課程與實際需求相脫節,限制了學生實踐能力和創新能力的養成。現有實驗教學多采用由教師講授相關理論知識,然后由學生驗證知識的先理論后實踐的教學方法。這種教學方法缺乏對學生綜合能力和創新能力的鍛煉,很難激發學生的學習興趣。

(2)農業物聯網專業的教學不但要求教師具備專業相關理論和知識,而且要求教師具備較強的實踐動手能力,特別是對傳感器部件、通信部件和射頻部件等焊接、控制和使用。可是現有高校師資隊伍中從事實驗教學的教師人員稀少,從事實驗的教師更是缺少參加培訓和國內外深造訪學的機會。因此,師資力量薄弱嚴重影響了實驗教學的開展。

(3)在課程的考核中對實踐動手能力未制定統一的考核標準,僅僅單方面考查學生的理論知識掌握情況,上述教學安排和考核制度使學生普遍認為學習理論知識要遠比實踐動手能力的培養更加重要,對實驗教學給予的重視程度嚴重不足。

雖然有些高校嘗試用一些教學課件,比如圖片、動畫、影像資料等,但與實際項目聯系不密切,學習效果不理想,很難達到提高實際動手能力的目的。

利用虛擬現實技術,建設以農業物聯網項目為載體的虛擬項目環境,可以改變傳統的教學方法和教學模式,有效解決農業物聯網專業在教學中存在的一些難題。

2.虛擬現實技術在農業物聯網專業教學中的應用

通過對學習者的特征分析,我們設計了“基于VR”的教學模式,讓學習者通過虛擬現實技術真實模擬農業物聯網所應用的傳感器及控制系統、傳輸系統、應用系統,在虛擬的農業物聯網場景中,通過學習者的探究,全方位了解這一新興行業,更好地掌握農業物聯網相關的知識。

(1)自主學習:學生根據教師布置的任務,參考教材和網絡,進行自主學習。

(2)課堂教學:教師根據學生自主學習的效果,分析教學內容,明確教學目標和實驗任務。

(3)知識學習:學生利用虛擬現實系統學習各種知識。主要有兩個方面的應用:一是再現在課堂上無法觀察到的農業生產基地或事物的變化過程,為學生提供生動、逼真的感性學習材料,幫助學生解決學習中的知識難點。例如,在學習傳感器的知識時,通過虛擬現實系統,將學生帶到農業智能大棚里,監控大棚內的溫度、濕度、光照和土壤濕度、土壤溫度、濃度等影響農作物生長的環境參數,通過信息化無線傳輸網絡把數據傳輸到系統進行智能化分析,同時利用虛擬現實技術控制大棚內的水閥、加熱、補濕、滴灌、噴灌、補光等設備;另一個應用是使抽象的概念、理論直觀化、形象化,方便學生對抽象概念的理解。例如,學習開放式通信系統互聯參考模型時,通過虛擬演示,讓學生觀察七層協議模型中數據的傳輸過程,使學生加深對知識的理解。

(4)探索學習:虛擬現實技術可以對學生學習過程中所提出的各種假設進行虛擬,通過虛擬系統便可直觀地觀察到這一假設所產生的結果或效果。

(5)虛擬實驗:利用虛擬現實技術,還可以建立各種虛擬實驗室。

篇(2)

1.1教育領域

隨著虛擬技術的發展和教學要求的不斷提高,虛擬技術已進入教育領域,并且已成為完成教育工作的一種有效方式。例如利用化學教育軟件,展示化學實驗的流程和結果。學生可以通過使用該軟件,了解和掌握整個實驗過程,然后再進行實踐操作。這樣,既可以減少實驗的危險性,又可以提高學生的學習興趣和效率,減少不必要的浪費。再如利用物理教學軟件,開展“歐姆定律”的講解,其效果生動,且學生便于理解。

1.2生物制藥領域

虛擬技術在生物制藥方面的應用主要是在藥物的設計階段:采用相關的分子設計軟件,設計藥物小分子,模擬小分子與受體的相互作用,預測小分子的生物活性、毒性、排泄、吸收、代謝途徑、代謝物及其各類性質。目前,這種藥物設計模式已被國際專業制藥公司在研發新藥時采用,并與實驗相結合,以達到減少研發消耗,提高研發成功率的目標。1.3醫療領域虛擬技術在醫療領域的應用主要有:手術培訓、手術模擬、醫學影像檢查和臨床診斷。已經報道的“上海交通大學附屬第九人民醫院骨科專家成功完成真正意義上的3D打印骨盆重建手術”,是虛擬技術在醫療領域成功應用的又一案例。

2、化學信息學

化學信息學的研究領域并未經過刻意界定,很多化學家在各自不同的研究領域中力爭發展和采用計算機的方法來處理大量涌現的化學信息,建立化合物的結構與性質的關系。在20世紀60年代,化學信息學的發展已初見端倪,到了70年代開始出現了颶風式的發展。因此,相關的化學信息學的定義有多種。

比較典型的有以下一些論述。

(1)采用分子模擬和數據分析技術與高分辨圖形顯示組合,得到了令人驚訝的結果。因此,化學信息學是通過應用信息技術幫助化學家研究新問題、組織并分析科學數據,以研發新化合物、新材料的過程。

(2)很多人認為化學信息學是化學信息的擴展,它涵蓋了與化學結構、數據存儲和計算方法相關的領域,如化合物登記系統、在線化學文獻、結構-活性關系分析和分子性質計算[3]。化學信息學作為一個學科名稱來說是很新的,但我們可以體會到,它存在于我們周圍已經有了一段時間。不同的階段常會給出不同的化學信息學的定義。

所以,在討論這些不同觀點的時候,我們認為“化學信息學是一門應用信息學方法和計算機技術來輔助解決化學問題的學科”[4]這個論述更具有普適性。

化學信息學方法主要有三種,即基于數據、基于邏輯和基于原理。

(1)基于數據的方法建立和利用多種化學數據庫管理系統和化學數據庫中的數據。該方法主要的作用是在數據庫中獲得已記錄的相關信息。

(2)基于邏輯的方法利用已有的化學數據庫中的數據,并在此基礎上,利用歸納、推理和分類等方法將數據轉化為知識,并對知識實施有效的管理,以便于知識得到廣泛的應用。最終,能用于解決實際的化學問題。該方法適用于大量數據的處理,對象具有比較強的規律性。同時,它能解決數據庫系統不能解決的問題。

(3)基于原理的方法利用已有的量子化學的理論,對化學對象作相關的量化計算,并根據計算結果,研究對應的化學問題。該方法能從原理上解釋化學問題,但不適用于大批數據和大的體系的處理。在化學研究中,這三種方法相輔相成。對于不同的研究對象或不同的研究階段,采用對應的方法組合。

3、化學研究

化學是研究物質的組成、結構、性質和變化規律的科學。有機化學是研究有機化合物的來源、制備、結構、性質、用途和有關理論的一門學科,由于有機化合物都含有碳,同時以碳、氫化合物為母體,因此這門學科又可稱為“碳化合物的化學”或“碳氫化合物及其衍生物的化學”,隨著這門學科的發展,誕生出了高分子化學、元素有機化學等新學科,為合成染料、橡膠、纖維、藥物、塑料等有機化學工業建立了理論基礎。化學的研究內容主要可歸納為三部分:分子設計、合成設計和結構確定。利用相關技術設計具有特定功能的化合物即為分子設計[5];利用相關技術設計特定化合物的合成路線即是合成設計;結構確定包括兩部分:結構解析和譜圖模擬。結構解析是根據已有的化學譜圖,推測對應的化學結構。譜圖模擬是基于化合物的化學結構,預測其化學譜圖。化學是重要的基礎科學之一,它也是一門建立在實驗基礎上的科學。在化學研究中實驗和理論這兩方面一直是相互依賴、彼此促進的。化學是一門古老而歷史悠久的科學,它的研究模式為靈感、經驗和實驗(見圖1)。長期實驗數據的積累,為現在和今后的化學研究提供了寶貴的財富。截至2013年12月,已有記載的小分子化合物達7600多萬個,化學反應約5580萬個。要有效應用如此大量的研究和實驗數據,只有采用信息技術才能實現。在此,我們提出了化學研究的現代模式,即在化學研究的傳統模式中融入虛擬技術(見圖2)。分子設計是化學研究的內容之一。傳統模式的分子設計流程如圖3所示,某種化合物的性質,通常是在得到化合物之后,經過實驗測試才可獲得對應的性質。現代模式的分子設計流程如圖4所示,化合物的性質,可以用相關軟件預測獲得。根據獲得的預測結果和經驗,決定是否要合成該化合物。圖3和圖4中的分子設計流程顯示,兩者的差異主要在合成之前。傳統模式在合成之前的分析工作僅以文獻信息作為判斷依據。而現代模式,既以文獻信息作為判斷依據,又以軟件預測結果作為分析判斷依據。從原理上講,采用現代模式合成的化合物,其符合需求的成功率要高于傳統模式,研究過程中產生污染的幾率要比傳統模式的低。

篇(3)

1引言

隨著信息數字化、網絡化開展的各種多媒體處理業務的不斷增加,企業的信息量不斷增加,面對不斷膨脹的數據量和不斷增多的物理存儲設備,如何能夠保證一個存儲系統具有高性能的I/O吞吐率、高可靠性和高擴展能力,以及良好的容錯性能,成為各個IT產商傾注極大熱情去解決的重大問題。特別是由于在存儲系統中存在著大量的異構服務器和存儲系統,非常有必要進行全面的存儲管理,而傳統DAS、NAS和SAN等存儲形式已無法滿足以上對存儲設備的需求,所以存儲虛擬化逐漸成為共享存儲管理的主流技術。

2虛擬存儲的概念

存儲虛擬化是把不同接口協議(如SCSIiSCSI或FC等)的網絡存儲設備(如JBOD、RAID和磁帶庫等)整合成一個虛擬的存儲池,根據需要為主機創建和提供虛擬存儲卷。存儲虛擬化是具存儲設備和存儲系統的抽象,展示給用戶一個邏輯視圖,同時將應用程序和用戶所需的數據存儲操作和具體的存儲控制分離。因而可以充分利用異構平臺的存儲空間,達到最優化的使用效率。

3存儲虛擬化的實現

存儲虛擬化可以在三個不同的層面上實現,包括了基于專用卷管理軟件在主機服務器上實現,或者利用陣列控制器的固件(Firmware)在磁盤陣列上實現;再或者是利用專用的虛擬化引擎在存儲網絡上實現。具體使用哪種方法來做,應根據實際需求來決定。

3.1主機或服務器級虛擬存儲

基于主機或服務器的虛擬存儲化實現通常稱為邏輯卷管理(Logicalvalumemanager)。磁盤上的物理塊或邏輯單元號(LUN)被映射成邏輯卷號。邏輯卷管理軟件把多個不同的磁盤陣列映射成一個虛擬的邏輯塊空間。通過在服務器上安裝虛擬存儲管理軟件,實現各物理存儲體集成映射的。

基于主機或服務器的虛擬化存儲實現容易,可在不需要硬件支持的條件下實現形式多樣的存儲管理,對改善存儲系統的可管理性,提高存儲的安全性和可靠性很有益處。缺點是兼容性不好,擴展性差,調度工作會影響服務器的性能。

3.2存儲設備級的虛擬存儲

基于存儲設備的虛擬存儲針對異構SAN構架,更使用于以存儲為核心的環境,它獨立于主機,存儲設備可以連接多臺主機,但存儲設備本身不能是異構的,此時虛擬過程是在陣列控制器上完成將一個陣列上的存儲容量劃分為多個存儲空間(LUN,logicalUnitNumber),供不同的主機系統訪問。智能的陣列控制器提供數據塊級的整合,同時還提供一些附加的功能,例如:LUNMaking緩存,即時快照、數據復制等。配合使用不同的存儲系統,基于存儲設備的虛擬化模式可以實現性能的優化。但由于存儲設備在各個供應商之間互操作性和兼容性較差,如果沒有第三方的虛擬軟件,基于存儲設備的虛擬化經通常能提供一種不完全的虛擬存儲化解決方案。

3.3網絡級的虛擬存儲

基于網絡的虛擬化是目前SAN虛擬化的主流技術,通過在存儲區域網這一級采用智能化的路由器,交換機或者是增加一個元數據服務器等來實現虛擬化的工作,它通過提供一種中央虛擬化方式將網絡中的存儲資源集中起來管理,從而降低了TCO,提供了一個“開放的”虛擬實施環境,最有可能支持任何的服務器、操作系統、應用和存儲設備。從技術上講,基于網絡的存儲虛擬化又分為帶內(In-Band)和帶外(Out-Band)兩種。這兩種方式的主要區別在于存儲網絡中數據I/O與控制信息是否使用同一通道。

3.3.1帶內虛擬化的實現模型

帶內虛擬化,也稱為對稱(symmetric)虛擬化。是指虛擬化的操作在服務器和存儲設備之間交換數據的通道中執行,存儲數據和控制信號使用同一數據通道。因為所有的數據訪問都會通過這個引擎,它就可以實現很高的安全性。就像一個存儲系統的防火墻,只有允許的訪問才能通過,否則就會被拒絕。

帶內虛擬化的優點是:可以整合多種存儲設備,便于集中式管理,因此具有極高的安全性。但容易造成網絡擁塞,降低了性能,同時容易產生瓶頸和單點實效,故在應用中這種結構往往是冗余配置。

目前市場上使用該技術的產品主要有IBM的TotaStorageSVC,HP的VA、EVA系列,HDS的TagmaStore,NetApp的V-Series及H3C的IV5000。

.3.2帶外(outofband)虛擬化

帶外虛擬化,又稱為非對稱(asymmetric)虛擬化,是指虛擬化功能在位于存儲數據通道之外的一個設備上實現。數據和命令信息使用不同的通道(如圖2所示),應用服務器的I/O命令通過專用的命令通道傳至專用的元數據服務器或控制器,獲得元數據和數據視圖后,再直接通過數據通道得到所需要的數據。由于數據在專用的通道上傳輸,因此提高了性能,且避免了單點故障和瓶頸,但是在一定程度上增加了用戶投資,數據的安全性難以控制,實施難度大于帶內模式。

4存儲虛擬化網絡的關鍵技術

存儲虛擬化的核心工作是物理存儲設備到單一邏輯資源池的映射,通過虛擬化技術,為用戶和應用程序提供虛擬化磁盤或虛擬卷,而且用戶可以根據需求對它進行任意分割,并分配給特定的主機或應用程序,而為用戶隱藏或屏蔽了具體物理設備的各種物理特性。實現虛擬存儲化關鍵技術如下:

1)共享沖突與數據一致性

存儲虛擬化的一個主要功能是實現存儲數據的共享,普通的文件系統只允許對數據進行獨占式訪問,但是商業應用需要在操作系統和“數據倉庫”之間共享數據。數據的不同拷貝應能在不同服務器操作系統所帶來的存儲共享和并行存儲時的I/O訪問沖突等。這就需要良好的鎖機制算法、多種級別的鎖機制以及Cache一致性等技術,來保證數據之間的連貫性和一致性。

2)異構適應性

虛擬存儲的另一個主要目標是實現真正意義上的設備互操作性,簡化在在由不同主機操作系統和不同設備類型組成的異構存儲環境中的系統管理和用戶操作,實現真正意義上的存儲設備的透明性。

3)系統存儲空間的動態擴展

開放系統的計算機模型經歷了一個從單一的、大而全的結構過渡到“n-層、分布式的或并行”的結構。每一層都可以獨立擴展,保證最優的資源利用率。SAN虛擬化允許按照需要擴充存儲資源,而對邏輯層和應用層透明。因此,系統管理員可以以兆字節為單位來擴充存儲容量,而不破壞重要的應用。按需存儲將是未來實現數據中心的主要驅動力。

4)數據存儲與容錯策略

由于應用和數據服務是透明的,必須避免越權訪問和惡意攻擊,數據安全性由整個系統的管理軟件來保證,因此保證數據安全性是存儲虛擬化技術的難點之一。虛擬存儲也必須以較小的容錯開銷建立容錯功能,克服系統單點故障,避免不可恢復的數據損失,同時也必須擁有數據容錯備份系統,以保證因不可抗力而丟失的數據擁有的可靠備份。

5總結

海量數據需求在各個應用場合不斷增加,由于存儲虛擬化技術能夠提供系統的高可用性、高可靠性并易于維護,它正在成為存儲領域的核心技術。由于存儲應用場合的復雜性和不同用戶的存儲需求的多樣化,存儲虛擬化技術必須加以豐富和完善(如數據的備份、復制、恢復、遠程容災、快照和多重鏡像支持等),以提供良好的個性化服務。

另一方面,從目前來講,存儲虛擬化依然缺乏高度的標準化,不同的虛擬產品間的兼容性還有待進一步提高,必須盡快制定業界公認的存儲虛擬化技術標準,以解決操作平臺、網絡和存儲設備等產商及產品之間的互操作性問題,這樣才能推動存儲虛擬化技術的發展,當然在虛擬存儲技術體現其

優越性的同時我們也不能夠忽視虛擬技術的一些潛在問題,這樣會更有利于虛擬技術向著智能化的方向發展。

參考文獻

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[2]CharlesMilligan,SidSelkirk.OnlineStorageVirtualization:ThekeytomanagerthedataexplosionIEEEComputerSociety.2006

[3]趙文輝,徐俊,周加林,李晨。網絡存儲技術[M]。清華大學出版社,2005年

篇(4)

在知識經濟浪潮下,知識已成為經濟增長和社會發展以及企業成長的關鍵性資源,知識管理作為應運而生的新型管理模式,能通過系統地利用信息和專門技術,最大限度地掌握和利用知識,實現組織機構的創新能力、響應能力、生產效率和技能素質的有效改善,從而提高企業競爭力。高技術虛擬企業(High—techVirtualEnterprise,HTVE)是知識經濟背景下產生的一種新型的企業組織形式。由于具有從社會中獲取必需的且本企業自身不具有的資源,以及便于同其他企業、科研院所進行技術和知識資源的交流和共享等特點,這種組織形式能夠陜速地響應市場機遇,減少相關開發工作量,縮短產品的上市時間,有助于降低生產成本和企業風險,未來將成為高新技術企業的一種重要的企業形態。

一、高技術虛擬企業知識管理

1.高技術虛擬企業特點

高技術虛擬企業(High—techVitrualEnter-pirse,HTVE)是指一些從事高技術產品的研制開發、生產、銷售及服務等各類相互獨立的高技術企業(或含有科研機構、大學和少數其他類型的企業、金融機構等等)為實現對市場的快速反應和對用戶的優質服務,根據各自的核心能力,通過信息、通信技術在網絡環境下采用虛擬組織模式而組成的虛擬企業。

高技術虛擬企業是虛擬企業的一種特殊類型。除具備一般虛擬企業的特征(如組織結構的扁平化;團隊合作;核心能力;并行工程;信息技術外),高技術虛擬企業還具有與其他虛擬企業不同的特點:

(1)高技術特征。企業技術含量高,成員主要集中在上游技術創新企業,甚至研究機構和大學均可成為聯盟中重要成員。研究成果也可以成為產品,此時的生產過程為研究過程,這時的虛擬企業為虛擬科研組織。

(2)管理的重點為知識管理。管理的主要資源為知識和技術人員。企業間關系管理不僅是物流供應鏈管理,更重要的是知識供應鏈管理。

(3)知識存量高且流量大。高技術虛擬企業還具有相對高的知識存量以及不斷追求知識創新的動力和壓力。相應的,高技術企業員工以高知識員工為主體,他們知識存量高并且學習能力強,通過一系列知識活動為企業創造財富。

(4)核心能力主要體現為技術創新能力。高技術企業其核心能力主要是以知識為基礎的技術能力,從知識存量與流量角度看,高技術企業通過個人學習和組織學習來實現知識(技術)的靜態積累(知識儲備和維持)和動態積累(知識創新),進而支撐技術能力的不斷提高,建立企業的長期競爭優勢。因此,高技術企業實質上就是知識高積累和快速創新兼具型企業。知識管理是高技術虛擬企業實現核心競爭力必然的選擇。

(5)超前性。高技術虛擬企業的產品開發具有超前性,企業要預見和創造市場需求,就離不開知識創新。

2.知識管理在高技術虛擬企業中的重要作用

高技術虛擬企業需要通過有效的知識管理方式形成一種知識聯盟的核心能力。知識與信息資源是虛擬企業運營的根本要素之一,企業的中心目標是學習和創造知識使之在組織中低成本而高效地相互轉化、溢出與釋放,知識管理是虛擬企業實現核心競爭力的必然選擇。

(1)高技術虛擬企業實現技術創新需要知識管理。高技術虛擬企業是企業為了提高技術創新能力而采取的一種新型組織合作方式,企業與企業或者與高校等科研機構之間會建立知識聯盟來促進技術創新。通過知識管理過程,外部知識可以內部化,虛擬企業中的知識在轉移和共享的過程中不斷產生新的知識資源,為企業創造價值。

(2)高技術虛擬企業提高柔性需要知識管理,高技術虛擬企業需要能對外界變化做出靈活的反應。知識管理通過挖掘和獲取盡可能多的知識內容和專家技能,把創造的知識和外界的信息加以收集和綜合,縮短查找信息的時間和避免重復性的勞動,獲得對日常決策的幫助,以應對多變的競爭環境對企業敏捷性的需要。

(3)高技術虛擬企業的網絡化組織需要知識管理企業在網絡化組織上進行工作的環境要求。它不但需要自身的知識管理,而且需要通過知識管理來了解每個網絡節點的知識技術條件,以保證信息流、物流和資金流在網絡上的通暢流轉。

(4)高技術虛擬企業間的合作溝通需要知識管理。虛擬企業是高度競爭和高度協同的對立統一體,它的組織邊界是模糊的,其合作伙伴之問的高度協同必須以信息流和知識流的通暢為基礎。

二、高技術虛擬企業知識管理鏈模型

知識分為顯性知識和隱性知識,前者一般是指可以編碼和度量的,可以由計算機處理的知識;而后者一般是指人們頭腦中的經驗、訣竅、靈感等知識。高新技術企業的知識管理技術與工具所要解決的問題是如何使知識在員工之間容易地傳遞,使顯性知識和隱性知識之間容易轉變,從而在此基礎上實現企業的知識創新。高技術虛擬企業通常由若干企業臨時組成,成員可以包括企業、團隊、個人三個層次,而不僅僅是企業內部成員,各成員企業都具有獨立的法人資格,它們之間是一種平等的團隊合作關系,所以知識管理的過程更加復雜,不僅僅局限于高技術虛擬企業內部,還融合了成員企業內的知識管理。

一般來說,一個企業的知識鏈通常包括知識的識別、獲取、開發、分解、儲存、傳遞、共享以及知識產生價值的評價等環節,在這個知識鏈上,形成了一條知識流。高技術虛擬企業的知識鏈,知識管理的對象就包括知識的順暢流動,以及創造適合知識交流與共享的氛圍,所以,知識鏈模型為高技術虛擬企業知識管理研究提供了一個更直觀的視角。高技術虛擬企業知識管理鏈模型主要包括三個部分:

1.基于web的基礎構建

基于web的虛擬組織網絡是信息技術發展的產物,為了達到共享技術、分攤費用以及滿足市場需求的目的,借助于計算機網絡和兀’技術,將具有開發、生產、經營某種新產品所需的不同知識和技術的不同組織單元連接成一張網,形成結構扁平、交叉功能強的組織形式。各組織單元間彼此連接,富有柔性、機動性高,遞階層次少。與傳統企業相比,高新技術企業所采用的高新技術及其生產的產品的生命周期比較短,知識更新速度較快。通過建立虛擬網絡組織,調動工作團隊的積極性、創造性、解決問題的能力,工作團隊中的成員共同致力于組織的宗旨績效目標,并且承擔共同的責任。從而,各成員之間能夠從過去的缺乏信任、知識壟斷、相互競爭轉變為密切合作、知識共享來完成工作目標,能夠快速有效地達到更新知識的目的。此外,還有高技術虛擬企業的文化、組織結構和管理模式,它們作為“軟資源”也是虛擬企業運營的重要基礎。而且,虛擬企業知識倉庫作為公共知識的存儲地,對知識的轉移和共享提供了場所。虛擬企業成員從組織的內/外部知識源中獲取各自的知識然后存于組織的知識庫中,通過web技術進行轉化和學習,供所有員工進行交流和共享,而交流過程中形成的新知識又歸聚到知識源中,這個過程是循環的。

2.知識管理流程

本模型中知識管理流程主要包括知識獲取、知識選擇、知識產生、知識內化、知識外化五個過程。從三個方面闡述如下:

(1)知識獲取和選擇:創新的基礎就是前人積累的知識,組織或個人實現創新的第一步是要獲取大量的相關知識。系統最初收集到的只是蘊藏著豐富知識的信息資源,有待于人們去進一步挖掘。在高技術虛擬企業中,主要是利用一些計算機和數學方法對獲取的知識進行過濾和數據挖掘。其中主要搜索方法有人工智能和搜索器等,主要的數據挖掘方法有模糊聚類、神經網絡和統計分析等。利用這些技術能夠對系統未來可能發生的改變加以準確預測,并對一些不確定的知識進行推理、判斷和分類,使其符合現實狀況。最后將處理完畢的知識、信息以一定方式和規則通過知識門戶的控制存儲在知識中心。

(2)知識產生:企業中的知識、信息等很多來自于外部組織,不可能完全符合本企業的實際需要。因此可以通過遺傳算法、人工智能等技術對現有知識和信息進行選擇改造、融合,實現知識的重新開發與創新,創造出更加符合本企業發展的新知識。

(3)知識的內化和外化。產生的知識最終在企業實踐工作中加以應用。知識的內化過程,指從顯性知識到隱性知識的轉化過程,如通過培訓將書本上的顯性知識轉化為主體的隱形知識,然后通過主體的創新活動而實現知識重用。知識的內化主要通過網上培訓、知識地圖、知識倉庫和知識推送來實現。知識的外化過程,指從隱性知識到顯性知識,即將主體的經驗和訣竅進行總結,并以文字、圖形等形式表現出來,使隱性知識得以保存、傳播和重用;知識的外化是知識管理技術中的瓶頸,主要通過知識共享平臺、知識結構圖來實現和認同。

3.戰略融合

從戰略層面考慮,主要分為知識聯盟、知識聯盟內的協調和控制三個部分。高技術虛擬企業的知識聯盟作為企業戰略聯盟的種范式,是從高技術企業擁有的、給其帶來核心競爭力的知識這個角度來建構相互間締結聯盟的機理。通過知識聯盟的方式,將數個企業有限的技術力量綜合在一起,使各企業之間能最大限度發揮各自之長,彌補各自之短,這是當今企業有效提高企業競爭力的重要手段。

高技術虛擬企業知識聯盟,在創造聯盟基本上遵循著類似的模式,首先,評估伙伴潛能,要能創造出一個立足于現實、將來能實現的新聯盟,聯盟各方必須具備足夠的為聯盟作出貢獻的潛能;其次,在描述聯盟可能為各方帶來的貢獻時不能有所偏重,并且聯盟要求各方必須承擔作出改變和付出的成本;最后,創造可行途徑,制定實現遠景的步驟。各方對共享的遠景達成共識之后,聯盟制定出實際可行的步驟。

模型強調了知識管理的價值創造過程,并強調了WEB的基礎作用,突出了知識管理網絡化構建的趨勢,充分考慮了企業文化和組織結構等環境因素對知識管理的支持,既注重突出知識管理過程,也強調通過各種知識分析工具增強知識創新能力和提升企業的核心競爭力。但對模型各個層次具體使用的技術餌決方案、知識管理主體和外部因素的集成考慮仍不夠全面,尚待進一步研究。

三、高技術虛擬組織的知識管理鏈運用策略

1.基于web建立有效的高新技術企業知識管理信息系統

高技術虛擬企業需要開發知識管理系統所必需的軟、硬件設施,為知識獲取與共享創造條件。企業知識管理的核心內容是憑借一系列技術手段、制度安排及管理手段,基于WEB建立一套有效的知識管理系統。該系統至少應包含以下幾個子系統:一是需要開發出先進的知識庫、數據庫與模型庫以及相應的庫管理子系統;二是需要開發與建設企業內部各單位之間、企業與外部機構之間、企業與用戶之間的知識交互網絡;三是要開發出友好的人機交互界面,以使企業內部員工與用戶都能及時、便捷地通過與計算機系統對話,獲取自己需要的知識。

2.創建知識管理的組織體系

高技術虛擬企業的知識管理首先應該擁有知識管理的機構,并使之成為企業的一個職能部門。知識管理是一種新的管理理念,它的產生會觸及高新企業本身組織結構的變化,只有高新技術企業的組織結構具有彈性,才能發揮知識管理的作用。高技術虛擬組織內的知識管理要努力在企業中取得更加重要的地位,從而形成全公司的知識管理。企業應當設立專門的知識管理部門,或者至少任命知識管理管理者。一方面是由于知識管理的關鍵在于把每個人的隱性知識轉化為顯性知識,而這只有全體人員的參與,全體人員的重視才能成為現實;另一方面是由于知識對于高技術虛擬企業成員具有極端的重要性,是其競爭力的來源。知識是一種戰略資產,對于高技術虛擬組織中的企業更是如此。

3.高技術虛擬企業文化建設

對于任何組織而言,進行知識管理必須以建立開放的、愿意為組織貢獻知識的文化為主。對于高技術虛擬組織中的企業成員來說,文化更是知識管理的關鍵。這主要是由于虛擬組織中的個體成員常常在空間上是分離的,面對面的交流比常規企業中要少,因此個體成員之間以及個體與企業之間的關系較為松散。在這樣一個弱文化的環境中,隱性知識轉化為顯性知識的阻力會更大。另外知識的轉化常常是跨組織的,由于高技術虛擬組織中的信任關系的脆弱性,常使人們在交流知識時有所顧慮。因此,對于高技術虛擬組織來說,必須以文化為動力,加速知識的積累和轉化。:

4.外部協同

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前言

隨著我國教育的不斷改革和科學技術的飛速發展,絡教育的出現改變了傳統的教學方式。尤其是計算機更新速度非常快的特點使得傳統的教學方式難以滿足學習的需要。虛擬現實技術作為一門新的技術,它在教育領域的發展將為教育提供新的活力。本文主要從虛擬現實技術特征和VRML語言的角度探討其在計算機專業教育中的應用。

一、虛擬現實技術

多媒體技術與網絡技術的發展為現代教育手段的現代化帶來了新的機遇和挑戰。隨著計算機技術的快速發展,現代教育技術的應用已不再是停留在音像技術課堂中應用的常規模式層次上.而是朝著多媒體化、網絡化、信息化、教育技術應用模式多樣化和遠程教育普及化的趨勢發展,特別是基于計算機仿真技術的虛擬教學形式,是一種最新出現的教學模式,具有廣闊的發展前景,代表了教育的未來和發展的方向。

1.1虛擬現實技術概念

虛擬現實(VirtualReality,簡稱VR),又稱為靈境技術,畢業論文它匯集了數字圖象處理、計算機圖形學、多媒體技術、人工智能、人機接口技術、傳感器技術,以及人體行為學等多項天技術.是計算機技術的綜合應用。具體地說,就是采川以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境,用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用,相互影響,從而產生如同真實環境的感受和體驗。盡管該環境并不真實存在,但它作為一個逼真的三維環境.仿佛就在我們周圍。由于用戶對計算機環境中的虛擬物體產生了類似于對現實物體的存存意識或幻覺,從而使得用戶在計算機所創建的維虛擬環境中處于一種全身心投入的狀態。

1.2虛擬現實系統的構成

一個虛擬現實系統由以下幾部分組成:

(1)虛擬環境。它由虛擬環境發生器所產生,且可讓使用者通過傳感器件和作用器件與之交互,這種交互的結果是使用者有全身心進入這一環境的感覺。

(2)傳感器件。它將虛擬環境中的物體的形、動作、聲音等進行轉換,使人能獲得視覺、聽覺、觸覺等多方面的感覺。這些感覺與他以往在實際環境中的感覺一致。

(3)作用器件。它將人的一些約定動作(如行走、手勢等)變成作用的信息,讓虛擬環境有所察覺。

(4)人。虛擬現實實質上是一內含反饋的閉環系統,只有人的存在才能使這一反饋環路有效成立。碩士論文所以人是VR系統中不可缺少的成分。人通過傳感器件感受虛擬環境的存在.又通過作用器件去影響虛擬環境,使其作出相應的變化。

(5)虛擬環境發生器。它能產生使用者所需要的虛擬環境,且能通過作用器件傳來的作用信息。了解使用者的位置和動作。并對已產生的虛擬環境作出相應的修改。

1.3虛擬現實技術基本特征

(1)沉浸性。虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特點,由計算機產生逼真的三維立體圖像。使用者戴上頭盔顯示器和數據手套等交互設備,便可將自己置身于虛擬環境中,成為虛擬環境中的一員。使用者與虛擬環境中的各種對象的相互作用,就如同在現實世界中的一樣。當使用者移動頭部時。虛擬環境中的圖像也實時地跟隨變化,拿起物體可使物體隨著手的移動而運動,而且還可以聽到三維仿真聲音。使用者在虛擬環境中,一切感覺都是那么逼真,有一種身臨其境的感覺。

(2)交互性。虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互.使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互,而且能夠通過特殊頭盔、數據手套等傳感設備進行交互。計算機能根據使用者的頭、手、眼、語言及身體的運動,來調整系統呈現的圖像及聲音。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能.就能對虛擬環境中的對象進行考察或操作。

(3)多感知性。由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置,因此,使用者在虛擬環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知,從而達到身臨其境的感受。

1.4虛擬現實系統的類型

虛擬現實技術按其功能,可分為以下幾種類型:

(1)沉浸式虛擬現實系統

沉浸式虛擬現實系統是利用頭盔顯示器、數據手套、三維鼠標等傳感跟蹤裝置與虛擬世界進行交互。由于這種系統把人的視覺、聽覺和其它感覺封閉在虛擬的感覺空間,能使人全身心投入并沉浸其中。不足之處在于專用設備復雜而且昂貴,難以在教育行業普及推廣。

(2)桌面式虛擬現實系統

桌面式虛擬現實系統是運用軟件編程的方法在顯示器上顯示三維場景.用戶通過鍵盤、鼠標等簡單的設備與虛擬場景進行交互。這種系統由于用戶坐在顯示器前,通過屏幕觀察虛擬世界并與之交互,往往會受到周圍環境的影響,難以做到完全投入.但是結構簡單、成本較低,易于普及推廣。

(3)分布式虛擬現實系統

分布式虛擬系統是多個用戶通過網絡共享一個虛擬空間,共同參與虛擬活動。

(4)增強現實性虛擬現實系統

增強現實性的虛擬現實系統不僅是利用虛擬現實技術來模擬現實世界、仿真現實世界,而且要利用它來增強參與者對真實環境的感受,也就是增強現實中無法感知的感受。

1.5虛擬現實造型語言VRML

VRML(VirtualRealityModelingLanguage1即虛擬現實建模語言,是一項和多媒體通訊、因特網、虛擬現實等領域相關的,在Intemet上營造虛擬環境的技術。它用來在網絡上創建可導航的、超鏈接的三維虛擬場景。

VRML的基本工作原理可概括為:文本描述、遠程傳輸和本地計算生成。所謂文本描述,是指VRML并不是用三維坐標點的數據來描述三維物體的,因為這樣會有很大的數據量.在Intemet上傳輸會遇到很多困難.VRML是用類似HTML的標記文本語言來描述三維場景.就像我們的編程語言。比如,一個立方體的描述文本是:Box(size3.03.03.0)。VRML就是一種描述語言標準,規定了用來描述三維場景的文本描述語言。遠程傳輸是指用戶瀏覽VRML描述的虛擬場景時,需要通過Intemet將描述場景的文本傳送到本地。一般來說,文本描述是嵌在WEB頁面中,在瀏覽器請求相應頁面時與頁面描述文本一起傳送本地。本地計算生成是指描述虛擬場景的數據傳送到本地后,瀏覽器對它進行解釋計算,動態地生成虛擬場景。比如,描述球形的文本,瀏覽器會在屏幕上繪制一個立體的球形。概括地說,就是用文本信息描述三維場景.在Intemet網上傳輸,在本地機上由VRML的瀏覽器解釋生成三維場景.解釋生成的標準規范即是VRML規范。

VRML文件主要包括四個主要成分:VRML文件頭、原型、造型節點、腳本和路由。在這四個要素中.醫學論文只有文件頭部分是必須的,它用來告訴瀏覽器該文件符合的規范標準以及使用的字符集等信息。原型定義了創建帶有指定名稱、接口和整體的新節點類型。一旦成功地定義了原型,它就可以在VRML文件的其他地方隨意使用。造型節點是VRML中的基本建造模塊.它構成了VRML文件的主體部分,正是由于造型節點定義而產生了虛擬的VRML空間。腳本可以看作是一個節點的外殼,它有域、eventIn事件和eventOut事件。其本身沒有任何動作.然而你可以通過程序腳本來賦予你腳本節點的動作。程序腳本實際上是一種簡化了的應用程序,一個典型的腳本是由Java或javascript編程語言寫成的程序。路由是一種文本描述的消息.一旦在兩個節點之間創建了一個路由.第一個節點可以順著路由傳遞消息給第二個節點,這樣的消息被稱為事件。VRML還可以包含下列條目:注釋、節點和域值、定義的節點名、使用的節點名等。

設計VRML虛擬場景時。最簡單的方法是直接使用文本編輯器來編輯描述文本,它類似于程序設計,這種方法簡單方便.但不是很直觀.對設計者的空間想象能力要求也較高,設計的效率不高。現在有很多的可視化的VRML設計工具,如CosmoWorld和WebWorld等.這些工具將VRML的標準節點都做成可視的組件,用戶設計時,只需要將這些組件組全自己需要的虛擬場景就可以了.而且設計的效果在設計時就可以看到。設計完畢后,系統自動將這些可視的虛擬場景生成標準的VRML描述文本,這樣,這些文本傳送到用戶的瀏覽器后.便會在用戶的屏幕上重現這個虛擬場景。

VRML使得Intemet的平面世界出現了三維場景。它的問世在世界上引起了極大的反響.得到眾多的軟硬件廠商的支持,成為了Intemet上最有發展前景的新興技術。VRML在各方面都展現出了強大的應用可能性。蘊藏了無限生機。在教育領域的WEB站點中,它可廣泛用于學習情景創設上,以增加學習內容的形象性和趣味性。例如:創建網上三維圖書館,它的好處就在于書籍歸類整理更接近真實并將高于真實,匯編或查閱時書籍只需要鼠標輕輕地點擊對應的虛擬圖書。另外,使用VRML做模擬訓練是一種可行性極高的措施,它不僅可以減少某些情況下現實空間中操作的難度和危險。

更為重要的是它可以使訓練造價得到大幅度降低,這樣就使得在教育方面的應用成為可能。由于這種模擬系統具有高度的真實性,所以并不會因為沒有真實系統介入而造成較差的訓練效果。現在虛擬校園、虛擬考場也已經陸續地出現在網絡中,這些新興的教育形式必將因其優越的一面而在未來教育領域中占有一席之地。

二、虛擬現實技術在計算機專業教育中的應用

2.1虛擬現實技術在輔助課堂教學中的應用

眾所周知,計算機課程實踐性很強,在書本上體現難免會給人們的理解帶來困難。利用虛擬現實技術制作的課件能夠很好地解決這一問題。例如,在計算機基礎課程中介紹計算機中各個組件的結構和講解計算機組裝的過程時,書本的文字難以讓學習者了解組件結構和組裝的過程。利用虛擬現實技術可以將文字、聲音、圖片、動畫等幾種媒體表現形式有機地結合,設計出生動活潑的界面。制作出一些三維的、交式的、具有沉浸感的內容,滿足學習者從各個角度觀察和學習,仿佛身臨其境,更好地理解學習的內容。

制作VRML課件的基本思路是:

(1)制作一系列空間形體的三維造型和動畫.并且為這些造型指定所需要的顏色、大小等。

(2)引入VRML的相關節點,建立虛擬運動空間。實現課件多媒體功能。

(3)優化VRML場景,即在構建場景的過程中,利用VRML提供的高級造型技術適當優化程序。

(4)VRML文件的輸出,將已創建的空間場景輸出為.wrl形式的文件。

例如,設計VRML課件來實現網上虛擬計算機組件結構和組裝的輔助教學。

首先,在介紹計算機組件選擇知識同時。可以在網上從各個角度來觀察VRML制作的計算機組件的造型.增強感性認識,并使學習者對怎樣組裝計算機有個初步的了解。利用VRML的造型設計和VRMLScript的動畫鏈接.虛擬出組裝計算機過程中所需的主要硬件,再通過把VRML文件嵌入到網頁的方法,使學習者既能在網頁中看到二維不同型號硬件的圖片和一些描述硬件的文字.又能看到三維的虛擬制作出來的硬件模型。這樣使學習者能真切地、直觀地感受到二維和三維的不同.感受到虛擬世界的美妙。然后,通過文字和圖片向學習者介紹如何將各計算機組件組裝到一起。接著,通過VRML的動畫節點控制和VRMLScript的結合。制作出安裝、注釋和視點切換的效果,然后按照六個安裝步驟:第一,機箱、主板的安裝;第二,風扇、內存的安裝;第三,光驅、軟驅、硬盤的安裝;第四,聲卡、顯卡的安裝;第五,電源的安裝;

第六。顯示器、鍵盤、鼠標的安裝,組合完成整個在虛擬三維世界中組裝計算機的過程。

在學習的過程中,只要點擊相應的按鈕,就可以按相應的步驟進行安裝。拖動鼠標或按鈕可以隨意地移動計算機組件到指定的位置進行安裝。在安裝完光驅和軟驅后,點擊光驅的開、關鍵,光盤托會自動拖出和送入,點擊軟驅的按鈕,軟盤會自動取出.使學習者能動態地觀看到效果。有一種身臨其境的感覺來完成學習的過程。

通過VRMLScript語言的鏈接。制作出生動有趣的動畫效果和逼真的聲音效果。例如.當你點擊軟驅上的按鈕,會發出聲音并彈出一張軟盤;當你點擊光驅按鈕時,盤盒會自動地彈縮并發出逼真的聲音。為了方便學習。還可以實現注釋信息,當學習者的鼠標碰到硬件設備時。在對象的旁邊會出現一個注釋信息,說明該對象名稱。

又如,在《數據結構》課程中,對于常用的數據結構的算法思想.由于其抽象程度高。使得學生很難理解。我們也可以通過虛擬技術將其制作成課件進行教學。將抽象的算法過程以淺顯易懂、形象直觀的形式展現出來。例如,遞歸算法是學生比較難理解的,因為其算法是靠隱形調用堆棧來實現,而通過虛擬技術可以將堆棧內部情況的變化動態、直觀、形象地表現出來,這樣學生就很容易理解。同樣在講解樹和圖的遍歷時,可以從可視化的角度觀察遍歷的順序。二叉樹與樹的概念的區別、Hanoi塔等問題都可以直觀地表現。方便教師的教學和學生的理解。

總之,通過制作課件來輔助課堂的教學,能為學習者提供生動、逼真的感性學習材料,使抽象的學習直觀化、形象化,幫助學習者解決學習中的重點和難點,提高學習者的積極性。

2.2虛擬現實技術在計算機實驗中的應用

由虛擬現實技術生成的適用于進行虛擬實驗的實驗系統,包括相應的實驗室環境、有關的實驗儀器設備、實驗對象。以及實驗信息資源等。虛擬實驗室可以是某一現實實驗室的真實再現。也可以是虛擬構想的實驗室。例如,在城域網和廣域網的網絡建設過程中,不必真正把網絡構建起來就可以親身體驗,猶如進行現場的操作。在數字電路的課程實驗中,可以通過虛擬的電路器件來達到電路設計的目的,而沒有購買器件問題所帶來的麻煩。在電子商務課程實驗中,可以虛擬商務環境,讓學生進入這個虛擬環境。身臨其境地體驗現場交易的氣氛和參與交易的過程。計算機操作系統的安裝是比較基礎但又是難做好的一個實驗。由于在計算機上安裝新的操作系統不可避免地會對原有的操作系統產生影響。

使用虛擬計算機來進行操作系統的安裝試驗就十分的方便了。工作總結使用虛擬機的軟件VMware可以創建與真實計算機一模一樣的虛擬機。創建的虛擬機有自己的CPU、內存、硬盤、光驅,在這個虛擬機上,可以安裝Windows、Linux等真實的操作系統以及各種應用程序。通過在虛擬的操作系統環境中進行操作,熟悉操作和新技術,達到事半功倍的效果。VMware只是一個軟件。可以幫助你在一個操作系統的環境下安裝另一個操作系統,而不會對當前的操作系統產生影響。

虛擬現實技術還可以對學生學習過程中所提出的各種假設模型進行虛擬.通過虛擬系統便可以直接地觀察到這一假設所產生的結果或效果。利用虛擬技術。學生還可以進行網絡設備設計、電路設計等方面的學習探索,設計出新型的網絡設備和電子器件.從而激發學生的創造性思維,培養學生的創造能力。:

通過虛擬的實驗室進行實驗,既可以縮短實驗的時間,又可以獲得直觀、真實的效果,還能對那些不可見的結構原理和不可重組的精密設備進行仿真實訓,避免真實實驗操作帶來的各種危險。并且,虛擬實驗具有先進性和共享性,易擴充.易于改變教學項目,減少設備投入經費,使教學內容在虛擬的環境中不斷更新.使實驗實踐及時跟上技術的發展。但是在采用虛擬實驗進行教學的過程中,并不能完全代替真實實驗。虛擬實驗是虛擬的實驗,缺少“實物感”,正如在網上看書與拿真實的書看時,會覺得真實的書更實在。在網絡實驗中,用到的網絡設備像路由器、交換機等種類、型號都很多,在虛擬實驗中.學生很難見到這些設備,如果在真正的實踐中可能會無從下手。因此,在具體實施中,應該虛實進行結合。有目的地安排一些實驗在真實環境中操作,這樣,他們會對實驗的設備有親身的體會,更能加深實驗的印象,提高實驗的效果。

三、結束語

虛擬現實技術在計算機教育領域發展的潛力是巨大的,只有親身去經歷、親身去體驗去感受,比空洞抽象的說教更具說服力,主動地去交互與被動地觀看有質的不同。虛擬現實技術能形象、生動、逼真地表現教學內容,有效地營造一個發展的教學環境。提高學生掌握知識和技能的效率和積極性,達到優化教學過程、提高教學質量的目的,從而解決傳統教學方式無法解決的問題。隨著計算機網絡技術的飛速發展,基于WEB的虛擬現實遠程教育具有廣泛的應用前景,必將成為21世紀教育的主流。

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近年來,隨著經濟的快速發展,我國的城市化進程越來越快,許多公共環境需要進行設計,虛擬現實技術的運用能夠形成逼真的虛擬環境,以刺激公眾的聽覺、視覺、觸覺等感官,使公眾享受身臨其境的感覺,也能夠集中公眾的注意力,加深記憶和印象,增強環境藝術設計的畫面感。

2.虛擬現實技術可以減少費用損失

在建設一個重大工程之前,人們可以通過虛擬現實技術構建建筑的結構和圖形,為建設項目提供框架引導。設計人員根據虛擬圖的引導能夠更精確地設計圖紙、進行材料預算,從而減少不必要的損失,節省資金。

二、虛擬現實技術在環境藝術設計中的應用

1.應用虛擬現實技術彌補環境藝術設計的缺陷

在環境藝術設計的過程中常常會出現現實條件限制的情況,如場地缺乏、經費不足等,導致環境藝術設計不能正常進行。而虛擬現實技術可以模擬各種場景,彌補了環境藝術設計中的缺陷。

2.應用虛擬現實技術避免實際操作潛在的危險

在環境藝術設計中因為各種現實條件的限制和危險情況的存在,人們為了保障生命和健康安全往往不直接參與現實情境,進而不能親身體驗。虛擬現實技術的應用可以幫助人們模擬這些無法親自參與的情境,人們可以在這種模擬的環境下進行作業,既避免了潛在的危險,又得到了切實的感受。

3.應用虛擬現實技術打破空間和時間的限制

虛擬現實技術是一種超空間、超時間的技術,它可以打破空間和時間的限制,模擬任何一種場景,從巨大的宇宙天體到渺小的微塵粒子,從幾億年前到當今,設計人員都可以在模擬的環境中探索研究,打破了空間和時間的限制。如在研究恐龍時代時,由于恐龍在地球上已經銷聲匿跡,人們無從考證與研究,但是通過虛擬現實技術,人們可以模擬出恐龍生存的時代。人們置身其中,與恐龍零距離接觸,加快了對恐龍時代的研究進程。這種場景的模擬就是打破了時間和空間的限制,模擬出了人們想要的真實場景。

4.應用虛擬現實技術模擬環境藝術設計中需要的現實體系

因為現實條件的各種限制,環境藝術設計不能全部采用真實的環境來試驗和操作,它需要虛擬現實技術模擬出環境藝術需要的真實場景。虛擬現實技術可以模擬人物、動物、植物等,使設計者在一個人性化的環境中自然地交流和工作。如世界著名的西安天幕廣場,利用虛擬現實技術給觀者創造了一個大型天幕,人們在天幕之下仿佛置身在浩瀚的星空中,非常具有震撼力。這一場景的模擬淋漓盡致地發揮了虛擬現實技術的功能。

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2虛擬現實技術在計算機通信中應用的重要意義

邊防部隊計算機通信實踐中采用虛擬現實技術可全面提升部隊信息化工作效率,使工作人員整體技術水平不斷增強,更新以往滯后的管理工作模式與日常辦公手段,符合目前計算機通信應用的現實需要,可保證邊防部隊計算機通信應用的整體安全。引入虛擬現實技術至計算機通信領域,還可進一步完善計算機通信體制,預防計算機通信形成更大的漏洞、提升邊防部隊計算機系統服務器的綜合應用率,節省硬件設施的成本投入、縮減系統能耗成本。通過將各類計算機通信系統的整合處理使之在單獨服務器之中進行運行,還可全面提升計算機通信整體安全工作水平。

3計算機通信中虛擬現實技術應用

3.1硬件組成

采用Vmware虛擬機通過橋接模式進行連接,該處理方式之下,便要求用戶通過手工操作配置虛擬系統IP地址并設定子網掩碼。同時,還要令其同宿主系統同處在相同的網段之中,方能完成兩者間的通信應用。另外,倘若該虛擬系統處在局域網之中單獨的主機系統內,則用戶便可通過手工方式進行網絡通訊協議的配置,進而可通過局域網網關或是路由器完成網絡登錄訪問。另外,應用虛擬現實技術還要擁有屬于自身的硬盤、光驅以及網卡等必要硬件設施,完成計算機通信信息資源的實時全面共享。還可對其完成分區操作、進行格式化處理。采用的傳輸模式應是全雙工或者半雙工,工作溫度則要控制在零攝氏度至四十攝氏度、支持網管,對網絡地址進行科學的規劃,唯有如此方能保證網絡系統的順暢有序運行,全面提升通信系統自動化工作水平。

3.2VPN確保通信系統安全

虛擬現實技術應用階段中,采用量子秘鑰模式的VPN技術,可確保計算機通信應用的可靠安全,提升網絡信息傳輸效率。倘若在計算機通信階段中引發泄露現象,則此泄露出來的信息也僅僅是量子信息各個分塊之中的一個單元,并不會對整體量子秘鑰的可靠安全形成較大程度的影響。同時,針對竊聽人的相關信息也并非全面的,可能有所增加或縮減,為此竊聽人獲取數據資源欠缺準確性。這樣一來可全面預防秘鑰竊聽現象,確保VPN網絡信息的完整與安全。另外,該系統模式還體現了抗攻擊性特征,可全面提升分配秘鑰的處理效率,通過相空間重構方式,并借助混沌系統以確保量子秘鑰的可靠安全,提升虛擬現實技術的綜合安全性。

3.3完成目標定位、進行虛擬化平臺管理

計算機通信中需要借助GIS虛擬現實技術,將GPS設施用作移動終端進行導航與定位,發揮數字地圖處理功能,以完成動態的電子圖件傳輸,令人們可借助系統全面明確現場具體狀況。該過程之中需要首先將項目圖件、信息導入至系統內,變化為圖形與相應的GIS格式,透過自動化處理以及手工方法掌握GPS有關位置信息,并利用網絡系統設施傳播,以細致全面的記錄邊防現場管理狀況。計算機通信應用過程中采取虛擬現實技術完成有序管控,并借助語音應答、多媒體系統、數據庫系統以及鏡像功能取代人工作業,使邊防部隊計算機通信系統之中的人資管理職能有效的劃分出來。借助計算機系統的更強大的存儲功能可存儲海量信息,并設定統一模式,透過遠程監控系統召開視頻會議、進行遠距離的查哨,借助微波通信完成自動化的報警處理,并透過具備抵御干擾影響以及輻射作用的高清晰視頻快速傳遞邊防現場具體圖像信息,完成快速的數據收集以及視頻傳輸,透過虛擬現實技術使得工作路程更加優化,以加快整體工作業務的處理進度。

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二、基于3D虛擬技術的檔案信息服務的特點

3D虛擬技術是一種多源信息融合交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真,能夠生成一種逼真的,具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環境,使用戶能夠進入到一個清晰度高、更新速度快的三維虛擬環境,并與之產生互動,由于3D虛擬技術在信息展示和交互方面具有更大優勢,被廣泛應用于建筑展示、軍事訓練、古跡遺址復原、工程演示、航空航天等諸多領域,將其應用于檔案服務,可以給用戶帶來全新體驗,滿足多層次用戶的多樣化需求。

(一)拓展了檔案服務的空間

傳統的實體檔案展館一般建設時間較長、展館面積有限、展品數量少、更新慢,而且展品的載體復雜多樣,不僅需要占用一定存放空間,還易發生毀壞、磨損、丟失等現象。若將3D虛擬技術運用到網上檔案展覽的制作或建造虛擬展館,對展覽主辦方而言,一方面可以避免實體展覽中實物調取擺放、展出安全、場地經費等問題,另一方面可以緩解建實體展館的資金和空間的壓力。對用戶而言,首先,在虛擬環境中可與信息平臺互動,其豐富的視覺效果、充分的互動效應能吸引更多觀眾參與其中;其次,用戶參觀展覽不受時間地域限制,參觀成本大大降低,可實現重復參觀,在便捷實體檔案服務利用的同時,又對實體檔案進行了備份,實施了保護,同時也擴大了檔案展覽的影響。

(二)創新檔案服務方式

傳統檔案館雖然擁有大量珍貴的館藏信息資源,但是由于不能被人及時、充分地感知和利用,無法發揮應有的作用。若應用3D虛擬技術建立虛擬檔案館,采用信息推送等方式主動將館藏信息資源公之于眾,能夠使被動服務變為不受時空限制的主動服務,能夠激發用戶的對檔案信息的利用需求,用戶隨時可以通過聯網終端的方式查閱所需要的檔案信息,可以最大化實現檔案信息資源的價值,這樣檔案信息服務就由單一服務變成了多元、多層次的服務,加強了檔案館與用戶之間的溝通和聯系,拓寬了檔案信息服務的范圍。

(三)提高檔案利用效果

傳統的檔案展覽是以實物形式再現檔案,普通的網頁是以平面圖形和文本的二維表現形式再現檔案,而利用3D虛擬技術來開發實體檔案,對檔案展品來說不僅是一種立體的展示,而且在展品的結構和空間信息的表現方面都具有更為明顯的優勢,用戶可以通過網頁在線瀏覽,觀察可交互的三維產品模型,通過點擊鼠標,可以旋轉、平移模型,從任意角度觀察,實現展品完美的三維真實感表現,若再配上音樂、導游解說和多媒體手法,使利用者足不出戶就能“身臨其境”,可以增加用戶的點擊率,留住和吸引越來越多的人來利用檔案。從而實現了檔案館(室)的文化休閑功能,在增加人們檔案意識的同時,檔案的價值也得到了更好的發揮。

三、基于云計算和3D虛擬技術的智能化檔案信息服務的意義

云計算是一種商業計算模型,它可以將大量分布的資源連接在一起以提供各種IT服務,使各種用戶能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務。云計算技術是檔案信息化發展的引擎和趨勢,我國改革開放以來,由于普遍重視經濟建設,而不能直接貢獻經濟建設的檔案管理長期處于被冷落地位,2013年從廣東軟件行業協會了解到的數據:全省1200多家軟件企業(通過雙軟認定),而從事檔案信息化方面的僅有3家,與500多家ERP軟件廠商形成鮮明的對比,可以說這是一個冷門行業,但也是潛力巨大的行業。云計算技術已經無容置疑,是當今IT業最熱門的技術,如果將云計算這項當今IT業最熱門的技術與檔案信息化這一最冷門的行業進行“聯姻”,再結合3D虛擬技術共同運用于數字檔案管理系統,將會給檔案界及檔案信息化應用帶來新的啟示。

(一)可以實現“低碳經濟”的檔案信息化建設模式

引入云計算這項技術,可以減少對硬件和軟件等檔案管理基礎設施的投入,節省資金,避免重復建設,提高效率,還可以緩解檔案部門開展檔案信息化對既懂檔案業務、又能精通計算機技術等這種復合性人才的需求。通過云計算技術可以實現基礎設施和基礎服務的統一管理,有效整合富余的計算機資源,按需合理分配,可以規范和統一不同系統之間數據交換和數據存儲的格式,提高不同設備的數據和應用的共享性,擴大檔案信息的外延,從而改變檔案信息獲取和知識傳播的方式,降低檔案信息化門檻,提高檔案信息化水平。

(二)可以實現檔案信息的可視化檢索

隨著信息技術的高速發展,目前國內很多企業和高校都建成了數字檔案館,但檔案信息利用率和檔案網頁的訪問率相對整個館藏量來說還是偏低,用戶對檔案信息的反映比較冷漠。檔案的數字化、網絡化雖然為信息檢索和查閱提供了便捷條件,卻不能滿足用戶直觀、智能化的需求。基于云計算和3D虛擬技術的文獻檢索,用戶可以用“所見即所需”的方式對館藏資源進行快速檢索,大幅提升檢索效率和準確性,與樹形分支檢索和對話框向導檢索方式相比,更為形象直觀,用戶可以快速定位所需信息,而且是最終信息,只需用鼠標點擊圖片、動畫或展品,在界面上就會彈出與該圖片、動畫或展品相關聯的圖、文、音、視等相關的信息集并提供與之相關的鏈接,實現的是云平臺上的知識集的展現,拓展了傳統檔案館的檢索功能。

(三)可以實現檔案信息的知識化

傳統的檔案編研多以文字為主,輔之以少量的圖片,且耗時,成本高,而利用云技術進行檔案信息化建設,能夠將各業務系統的數據集成到數字檔案管理系統中,對檔案信息進行全面收集和集中管理,實現超大規模的檔案信息資源共享,建設的是基于互聯網的相對開放的數字檔案館模式。再結合3D虛擬技術的在線編研可做到文字、聲音、影像、圖片、動畫等多種形式并用達到良好的藝術效果,增強了檔案匯編的可讀性和可視性,吸引更多的瀏覽者。同時保證檔案信息傳播的即時性與檔案信息大量性的傳播,也簡化了檔案匯編的出版流程,縮短了出版周期,加速了信息的傳遞速度,提高檔案信息的時效性,使檔案信息成為一種重要的知識資源,從而實現檔案價值和業務管理的緊密結合,提供的是主動式檔案編研成果服務和智能化內容導航。

(四)可以實現檔案信息利用的便捷性

在信息大爆炸時代,就必須吸引人的眼球,檔案信息要想引起人們的關注,就得提供有特色的、有個性的產品,以適應用戶多元化的服務需求。傳統的檔案文獻編輯、展覽和網站比較偏重于對檔案信息的加工,忽視了用戶的需求和與用戶的溝通,而基于云計算和3D虛擬技術的檔案信息服務正好填補了這一缺陷,也為檔案文獻編輯的咨詢服務和編研成果反饋提供了一種開放性的雙向信息傳播和溝通的渠道。首先,其直觀性能使原本枯燥的檔案信息變得生動,能夠提高人們利用檔案的興趣,激發用戶的潛在利用需求;其次,其互動交流平臺可以提供在線交流,可以提供用戶留言與聊天室等功能模塊,可以收集用戶信息,把信息傳遞給服務器端,再從服務器接受反饋信息,然后將處理好的信息發送回用戶界面,實現與用戶的互動。再次,云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務,只需連接互聯網,就可以通過云平臺為用戶提供安全保障的個性化服務,這樣就能解決數字檔案館用戶終端局限性的問題。

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虛擬技術,簡單來講就是一臺普通計算機上模擬出若干臺電腦,而模擬出來的電腦可以不受干擾的獨立運行。虛擬機的虛擬硬盤是以計算機上VDI文件形式保存在真實計算機上的,因此對于虛擬機硬盤的讀寫操作實際上就是對虛擬機相關文件的修改,因此,虛擬機在硬件的底層操作是完全可以以假亂真、安全有效,如進行硬盤的分區和格式化,即使在操作過程中失誤,也不會產生其它影響。虛擬機具有一定經濟性,一個電腦能運行多個虛擬機,一個虛擬機可以安裝多個操作系統,減低了學校的投入成本。另外,在中職學校許多計算機課程中都需要不同的環境和不同的操作系統,虛擬機可以很好地滿足這一客觀條件,在不安裝所用系統和插件的環境下進行各種實驗操作,為教學提供了極大的便利,也激發了學生的學習熱情,提升了中職院校計算機教育整體水平。

2虛擬技術的必要性

在長期的研究和實踐當中,我們對于虛擬機的認識有了很大的提升,也總結出了虛擬技術對中職計算機教育的必要性。首先,虛擬技術打破了學生傳統學習中的二維限制,即時間和空間的限制。在我們以往的教學當中,特別是計算機網絡課程中,必須要有大量的網絡設備來做支撐,但是由于一些學校基礎設施的薄弱,學生們不可能有大量的時間來接觸網絡設備,基本上在下課之后就無法進行實驗了。虛擬機就不同了,它的經濟性和便捷性使學生用自己的電腦就可以安裝虛擬機,繼續進行實驗。其次,虛擬機可以讓學生自己進行編程,由虛擬機提供模擬的測試環境,安裝不同的操作系統,測試程序的健壯性。同時虛擬機又可以自己組建局域網,模擬出網絡環境,進行數據通信測試。最后,對于學校而言,正如前面所講,虛擬機很好地解決了學習硬件不足的限制,為學校解決了一大筆開銷,對學校的建設和發展都起到了重要的作用。

3虛擬技術在中職院校計算機教學中的應用

3.1計算機組裝與維護教學

中職院校的經費并不多,計算機設備相對較少,公共機房通常情況下都是各個專業共同使用,很少會有專用的機房用于家算計算計課程的教學。因此,計算機課程中的很多操作,如BIOS設置,就不能進行實踐的演示。虛擬技術的應用就很好地解決了這一問題,通過虛擬計算機獨立的硬件設備來進行相關的操作,由于不會影響到主機,因此就可以放心地進行破壞試驗。對于以往課程中那些不允許學生直接操作的情況,例如:磁盤的分區、格式化、重裝系統等容易出現破話問題的情況,機房大都不允許此類操作,那么在虛擬機的幫助下就可以完成以上操作,然后再進行恢復,而且不會出現任何問題。

3.2操作系統的教學

隨著社會對技能人才需求量越來越大,中職院校的計算機人才也慢慢得到了社會的認可,并且在社會上取得了突出的成績。當下,中職院校計算機教學的系統平臺是以windowXP、window7為主,掌握這兩種操作系統是學生必備的技能。在培養學生多種系統操作能力時,虛擬機是發揮著重要的作用。它不但能夠進行多種系統的安裝,而且具有良好的安全性。在操作系統的教學中,除了一般的操作,如常用Shell命令和Vi編輯器的使用,還有安裝Linux等較為危險性的操作,一旦操作不當,就可能造成數據大面積丟失。而在虛擬機情況下進行安裝,則不會出現這個問題。

3.3網絡實驗的教學

網絡實驗的教學一直是計算機教學中的難點。這是因為網絡實驗教學需要較高的試驗環境和試驗設備,在局域網組建。遠程共享等方面的試驗的技術也很難理解,必須依靠多臺計算機和多種設備作為基礎進行試驗教學。虛擬技術可以在學校硬件設備不足的情況下,通過虛擬機以及虛擬網絡相關參數文件進行共享,學生們就可以利用這些資源進行試驗,降低學生網絡試驗成本。網絡安全是虛擬技術中的重要一種,也是網絡試驗教學中必備的環節。過去,在缺乏硬件條件和虛擬技術的時候,老師只能根據課本用黑板書寫的方式來呈現教學內容,而通過虛擬技術不僅節省了硬件投入,而且更加的方便快捷,只需要直接在虛擬系統上植入病毒程序,讓其攻擊系統,學生就可以直觀地看到系統安全防護技術的作用,從而提高計算機教學的質量。

3.4試驗輔導與作業檢查

虛擬機軟件自帶有屏幕錄像功能,能夠自動地記錄和保持操作過程中系統的屏幕變化。老師可以制作試驗視頻課件,讓學生按照視頻的內容進行相應的操作。同樣,學生也可以根據這一功能的特點,將自己課堂中所作的操作作為視頻形式保存下來,既能以備日后重溫和檢查,也能讓老師根據自己操作的內容進行相應的指正與輔導。通過老師的檢查與指正,師生之間可以直觀的溝通與交流,使教師的教學質量和學生的實踐能力得到進一步提高。

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虛擬現實技術有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。

(1)沉浸感:沉浸感可理解為浸入性,虛擬現實技術的發展已經可以使人“沉浸”在計算機模擬出來的虛擬環境中而不分真假,讓使用者感覺已經成為了虛擬世界中的一部分,從而使用者從被動的觀察者成為主動的參與者。理想的虛擬環境是可以達到讓使用者難分真假的程度,由于目前科學技術發展的局限性,虛擬現實系統研究與應用比較成熟的只有視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸和嗅覺沉浸。

(2)交互性:交互性主要指使用者操作虛擬物體和從虛擬環境中得到反饋信息的程度。交互性是虛擬現實技術同傳統多媒體技術差別最大的地方,強調人機交互的自然性,如植物的搖動、水系的流動、鳥蟲的鳴叫等。當學生在虛擬環境中抓住一個實體,其感受都與自然環境中一致或者極為相似。但交互性的有效性和實時性就需要回饋設備等強大的硬件系統和特殊設備支持了。

(3)想象力:虛擬現實技術具有十分開放的構想性。使用者沉浸在虛擬的環境中,除了體驗真實的自然感覺,還可以想象一些客觀不存在的超越自然的環境。虛擬現實技術可以提供這種豐富想象空間的特點,能夠使學習者增加興趣,提高學習效率。

2.虛擬現實的軟件系統

想要實現虛擬現實必須硬件和軟件相互配合,軟件系統是實現VR技術的關鍵。

(1)Virtools:是一款功能強大,整合豐富的產品,它能將各種復雜的3D模型,2D圖片及聲音文字很好地整合在一起,開發具備豐富行為模塊的3D虛擬環境,已經運用于多種3D產品當中。

(2)VR-Platform:這款軟件比較方便,可以在配置不是特別高的計算機上使用,運行流暢,但同時效果也有一定的損失,能夠滿足基本的3D浸入和360度視角觀察。

(3)Quest3D:該款極具實用性的產品,有著良好的交互性,支持導入文件的格式非常多,音頻視頻都可以靈活方便的加載,Quest3D可以滿足大多數編輯者的應用需求,利用它可以比較方便地創建出復雜的圖形程序。

(4)EONStudio:在處理已經建模的3D模型時這款軟件較為方便,可輕易在導入的模型上加入設計的動作。

(5)Converse3D:是一款比較成熟的整合軟件,在兼容性方面比較突出,運用起來高效并穩定。

(6)WireFusion:這款軟件在web3D中應用較多,不需要用戶獨立的編程,而采用簡單的拖放式操作,就可以輕松地建立動態的web3D網頁。

(7)CityMaker:是國內自主研發軟件,很有專業的針對性,在建立虛擬建筑和虛擬城市方面有很強的應用能力,是一款面向規劃與建筑行業的專用軟件。當然,各種軟件復雜多樣,設計目的不同所以傾向性也各有不同。當前,適合園林植物景觀設計教學的有Virtools、EONStudio、WireFusion軟件。但是,大多數軟件使用費用較高,并且專業方向不明顯,與行業的結合不夠緊密,使用時經常需要二次開發(如天正CAD、中望CAD)。

二、VR技術在“園林植物景觀設計”教學中的應用

VR技術應用于“園林植物景觀設計”教學是科學技術發展所產生的新形式。區別于傳統教學,VR技術的優勢非常明顯。在VR技術應用現實系統中,按照項目分析、方案設計、施工圖設計等教學流程完成“園林植物景觀設計”課程作業。

1.項目分析階段

在“園林植物景觀設計”虛擬項目教學中,許多學生常常無法親臨項目現場進行實地考察,可以采用VR技術進行場地分析、環境評判,并通過網絡平臺,進入到虛擬項目的場地內部,全面了解項目的周邊環境,包括氣候條件、地質條件、交通狀況、人流分布、水系分布、土壤條件、植物資源、歷史文化等現狀特征。

2.方案設計階段

在方案設計階段,學生需要將一些景觀節點定位定量地表達出來,包括植物配置平面圖、立面圖、剖面圖及局部效果圖。采用VR技術使學生能夠進入虛擬的場地空間中,直接擺放、移動、組合各種園林植物,反復調整植物種類、位置、數量,綜合對比不同植物組合的景觀效果和空間形態,較大程度彌補了傳統教學中學生對植物空間與環境無法進行綜合感知的缺陷,進一步激發學生的創作靈感。

3.施工圖設計階段

在該階段,可采用VR技術對植物種植模式和植物空間組合進行高度仿真,模擬植物的栽植位置、植株大小及材料種類,最終完成植物種植總平面、體現高程和剖面的豎向組合圖、植物與各種景觀要素搭配立面圖等,其間反復調整植株數量和樹木株行距獲取最佳的生態效益和景觀效果,可以直觀地展示出植物群落的景觀特征和空間形態。

三、虛擬現實技術在“園林植物景觀設計”教學中應用的難點

1.程序設計難點

園林植物景觀設計是風景園林本科生的重點學習內容。隨著季節的變化,四季中同一地點植物也會有著完全不同的景觀效果,所以如何編寫基于VR技術的程序,體現出植物景觀的時效性,也就成為VR技術應用的難點。

(1)將植物群落四季交替的數據信息輸入VRML的場景數據庫中,當學生需要觀察不同季節植物景觀特征時,實時改變場景信息即可。但數據的獲取較難,可以在教學中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional,這款插件有一定的樹木參數庫可以利用。

(2)動畫技術比較成熟,四季的情景很容易模擬,但運用在VR技術時缺點極為明顯。動畫每幀的順序都是固定的,編輯好的,這樣就大大降低了VR技術實時調整的交互性,同時動畫無法提供操作人自然的物理互動,所以浸入性也大打折扣。

2.硬件支持難點

各種植物三維模型是由許多面組成的,達到理想的虛擬效果需要計算機有很強的運算能力。一株枝葉豐富的景觀樹模型大概需要幾千個面,如果仿真一個很大的植物種植場景,可能產生上千萬,上億的面,對于計算機硬件的壓力是十分巨大的。

3.教學推廣難點

虛擬現實技術的應用需要較高專業水平和較強的計算機技術應用能力,而目前一些高校同時具備專業能力和計算機技術水平的教師較少,嚴重制約了虛擬現實技術在“園林植物景觀設計”教學中的應用與發展步伐。

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2.虛擬現實技術在風景園林設計中的應用現狀

2.1三維模型初步發展

風景園林設計與其他的建筑工程設計存在較的區別,對環境變化有著更高的靈敏度要求,所以要求設計人員在進行設計之前就對周圍環境有一個較為全面的概念。在虛擬現實技術出現之前,為了滿足上述的設計要求,設計人員采用的是建立沙盤進行分析,然而嚴謹性不足,將人的主觀感受與設計理念分隔開來使得風景園林設計方案存在先天的不足。虛擬現實技術是在計算機技術的基礎上,創建三維模型,將人的主觀感受與設計理念緊緊相連,三維模型的核心技術原理就是數學幾何表達形式,由多個單面組成,單面數量與所模擬的實物體態復雜性成正比例關系,如:風景園林設計當中常涉及到的石頭與假山等,體態復雜性非常高,運用計算機技術進行模擬的難度也較大。當前,我國的虛擬現實技術在三維模型方面取得了初步的進展,理論上可以實現對體態復雜的實物的外觀模擬,只是由于單面數量較多,所需的模擬時間較長,隨著計算技術的發展,三維模型勢必會得到更高程度的完善。

2.2圖形語言與虛擬場景的進步

虛擬現實技術圖形語言與虛擬場景的實現主要是基于VRML以及3DSMAX兩種技術,這也是現代計算機技術發展的產物。VRML通過虛擬技術以圖形語言的方式描繪出風景園林的建成效果,搭建虛擬世界,設計人員可在這個虛擬世界當中發現原有設計方案的不足并加以改進,轉變設計理念,與傳統的手工繪圖方法相比較,具有更高的嚴謹性。而3DSMAX比VRML技術更為先進,輸入與輸出的轉換更為方便,通過攝像頭還可以實現虛擬場景內的導航效果,瀏覽內容更加豐富,根據人體的感受對風景園林設計的具體參數進行變更,落實到細節方面,促使風景園林設計在美感與調理兩個方面實現更加完美的平衡。此外,由于風景園林最大的存在意義在于其觀賞性,寒暑更迭,四季變換,園林內的主體色彩也會發生巨大的變化,圖形語言與虛擬場景的進步實現了以四季的變換為標準進行色彩編輯的想法,強化風景園林設計的美感特性。

3.虛擬現實技術在風景園林設計中的應用前景

3.1進一步突破二維模式的形式禁錮

虛擬現實技術在風景園林設計中的實際應用時間并不長,目前仍處于上升的階段,有待完善。受傳統設計方法與理念的制約,三維模型雖然取得了初步的發展,但是未能完全突破二維模式的形式禁錮,設計信息不夠豐富。鑒于此,風景園林在運用虛擬現實技術進行設計的時候,需要進一步提升數據顯示的多維性特征,虛擬的范圍不應該僅僅局限于空間的變化與色彩的編輯,更應該向聲音、感官等面發展,實現全方位的虛擬,使設計信息更加豐富。二維模式的形式被時代淘汰已經是大勢所趨的方向了,風景園林設計在信息技術的支撐下應當進一步突破二維模式的形式禁錮,向著三維模型的方向發展。

3.2促使物質性信息載體更加多元化

風景園林具有明顯的物質性,內部用以裝飾的景物非常復雜,傳統的設計方法使其更顯單一性,而虛擬現實技術則具有高度的信息性,多元化特征明顯,以三維模型、圖形語言、虛擬場景等為途徑,使單一的物質性呈現更加多元化的形態,使設計人員的設計理念得到更好的展示平臺,充分利用VRML以及3DSMAX技術,落實于色彩的編輯、空間的規劃、聲音的虛擬等環節,完善設計方案,保證風景園林在建成之后能夠給予游人更加豐富的美感體驗,進一步完善虛擬效果。

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